Chương 4: Tính bền vững về môi trường – Nông nghiệp ở Anthropocene

1. Giới thiệu

Chỉ vào trang trại cà phê rừng của mình, El Cipre´s, trên dốc của núi lửa Picacho ở El Salvador, Juan Marco Alvarez nói: “Đó thực sự là tài khoản ngân hàng của gia đình tôi, bao gồm cả khu rừng mây đẹp mắt bạn thấy ở trên đỉnh. Chúng tôi cố gắng đầu tư một cách khôn ngoan, làm cho nó hiệu quả hơn và tránh tiêu thụ vốn tự nhiên của chúng ta.” Juan Marco, người sáng lập tổ chức môi trường hàng đầu SalvaNatura tại El Salvador, là một chuyên gia được công nhận về nông nghiệp bền vững và giá trị của các dịch vụ môi trường, nhưng tất cả những người trồng cà phê thành công đều chú ý đến bảng cân đối sinh thái của họ.
Các trang trại và người nông dân phụ thuộc trực tiếp vào tự nhiên – đất, nước, đa dạng sinh học, khí hậu và các tương tác không đếm được tạo nên hệ sinh thái. Quản lý danh mục tài sản sống này chưa bao giờ dễ dàng. Nó đang trở nên khó khăn hơn nhiều. Hành động của chúng ta đã thay đổi toàn cầu, thậm chí cả khí hậu, đến mức mà một số nhà khoa học đã tuyên bố thời kỳ mới của trái đất, Anthropocene, thời đại của sự thống trị của con người (Ackerman, 2014). Người nông dân là những người đầu tiên cảm nhận những tác động của các hiện tượng địa chấn như biến đổi khí hậu. Mặc dù việc nuôi gia đình và trồng cây có thể bán luôn là thách thức, nhưng bây giờ những người nông dân phải thích nghi với những thực tế khắc nghiệt của thời đại Anthropocene.

Trái đất đang ở giữa một cuộc khủng hoảng tuyệt chủng, mất các loài nhanh hơn bao giờ hết trong lịch sử hành tinh. Rừng mưa, một dải mỏng quanh trái đất ở vùng xích đạo, chứa một nửa số loài thực vật và động vật trên thế giới. Sự phá hủy của rừng mưa là một trong những thảm họa môi trường cấp bách nhất; dữ liệu vệ tinh gần đây cho thấy rằng 10 triệu hecta rừng nhiệt đới đã mất vào năm 2014 (Global Forest Watch, 2015). Điều đó tương đương với một khu vực có diện tích bằng một sân bóng đá bị phá rừng mỗi 3 giây. Một số mất mát lớn nhất xảy ra ở các quốc gia sản xuất cà phê, bao gồm Brazil, Indonesia, Papua New Guinea, Peru, Philippines, Sri Lanka và Việt Nam.

Các trang trại cà phê, được trồng trong hoặc thay thế cho rừng nhiệt đới, chiếm khoảng 10 triệu hecta – một diện tích tương đương với cao su hoặc dừa – vì vậy vai trò của chúng trong việc giúp duy trì các hệ sinh thái nhiệt đới quý giá và giàu loài là lớn. Giống như nông nghiệp khác, trồng cà phê gây ra và bị ảnh hưởng bởi phá rừng, mất đa dạng sinh học, xói mòn đất, biến đổi khí hậu, chất lượng và sự sẵn có của nước, và các yếu tố môi trường khác.

Giải pháp cho các thách thức môi trường cần được đề cập ở các quy mô không gian, thời gian và quản lý khác nhau. Ví dụ, các vấn đề toàn cầu như biến đổi khí hậu và phá rừng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến người nông dân cà phê thông qua sự thay đổi trong thời tiết địa phương và nguồn nước. Tương tự, các hành động cục bộ của người nông dân có thể gây ra vấn đề ở xa, chẳng hạn như khi nước thải từ một nhà máy cà phê ở một tỉnh khác góp phần gây ô nhiễm nước cống ở địa phương khác. Các cộng đồng cà phê, hệ sinh thái và chuỗi cung ứng – cho đến người tiêu dùng – đều liên kết với nhau và các giải pháp cho các thách thức môi trường phải được tích hợp một cách đồng nhất.

Cà phê là một trong số ít các loại cây có thể được trồng hòa hợp với bảo tồn rừng mưa, và khái niệm nông nghiệp bền vững đã được phát triển tốt trong ngành cà phê. Bền vững có nghĩa là hiểu được sự liên kết giữa các vấn đề môi trường, xã hội và kinh tế. Ví dụ, việc bảo tồn rừng, đất đai và nước có lợi cho cả ba lĩnh vực liên kết này của bền vững.
Truyền thống nổi tiếng về việc trồng cà phê dưới tán cây rừng mưa bản địa là một ví dụ về những lợi ích tương hỗ của tính bền vững. Cây cung cấp việc tái chế chất dinh dưỡng, giảm nhu cầu sử dụng phân bón đắt tiền; giữ ẩm đất, giảm nhu cầu tưới tiêu; giúp cố định đất, giảm sạt lở và lở đất; cung cấp củi, trái cây, vật liệu xây dựng và hàng hóa khác; chứa đựng đa dạng và phong phú của động vật hoang dã, bao gồm cả các loài cấy cà phê, đôi khi tăng sản lượng; và điều hòa nhiệt độ, giúp hạt cà phê chín một cách chậm rãi và tự nhiên, từ đó cải thiện chất lượng. Cây trên các trang trại hấp thụ carbon và bảo vệ lưu vực sông, mở ra cơ hội cho một số nông dân nhận được thanh toán cho “dịch vụ môi trường.”

Một phương pháp tích hợp tương hỗ để giải quyết các thách thức môi trường cũng có nghĩa là cải thiện điều kiện và quản lý của toàn bộ chuỗi cung ứng cà phê – cơ sở hạ tầng vững chắc và môi trường thuận lợi, bao gồm các quy định đúng đắn, hỗ trợ kỹ thuật, hỗ trợ tài chính, hợp tác và giá trị chia sẻ từ người nông dân đến nhà rang xay và người tiêu dùng. Liên kết tất cả các bên trong chuỗi giá trị bằng các tiêu chuẩn, đào tạo, chứng nhận và con dấu chứng nhận đã phát triển hơn trong ngành cà phê so với bất kỳ mặt hàng nào khác.

Các cơ quan đa phương như Ngân hàng Thế giới và Chương trình Phát triển của Liên Hợp Quốc, các cơ quan viện trợ chính phủ, các tổ chức phi lợi nhuận về bảo tồn và phát triển, các công ty nông nghiệp cà phê và hợp tác xã, các nhà buôn và nhà rang xay, các hiệp hội cà phê quốc gia, các viện nghiên cứu nông nghiệp và đại học, các bộ tiêu chuẩn và chứng nhận, và nhiều chuyên gia khác đều đang làm việc với người nông dân – thường là trong các liên minh đa bên liên quan – để tìm cách giảm thiểu tác động môi trường và tối ưu hóa các lợi ích xã hội và kinh tế của việc trồng cà phê, mà đã trở thành nguồn cảm hứng yêu thích trên toàn thế giới. Chiến dịch lớn này rất rộng lớn và đa dạng, với sự kết hợp ấn tượng của truyền thống, khoa học, đam mê và sáng tạo, nên xứng đáng với một cuốn sách toàn diện. Chương này nhằm mục tiêu trình bày những điểm nổi bật trong ba lĩnh vực: đa dạng sinh học, biến đổi khí hậu và cách tự nhiên để kiểm soát sâu bệnh.

2. Nông nghiệp cà phê và đa dạng sinh học là tương hỗ lẫn nhau

2.1 Nông nghiệp cà phê trong thời kỳ khủng hoảng tuyệt chủng toàn cầu

Cà phê và những loài linh trưởng thông minh uống nó đều bắt đầu hành trình tiến hóa dài lâu của mình tại châu Phi. Các khu rừng cao nguyên của Ethiopia và Nam Sudan là nơi mầm cà phê, và cây cà phê nhỏ vẫn mọc hoang dã trong một số mảnh rừng còn lại. Cà phê tự nhiên là một phần của hệ sinh thái đa dạng nhất của Trái Đất, các rừng nhiệt đới. Khi các rừng mưa nhiệt đới siêu đa dạng và các loại rừng nhiệt đới khác bị phá hủy, hàng loạt loài vô số biến mất cùng chúng.

Vào cuối những năm 1980, các nhà khoa học và nhà môi trường bắt đầu tập trung sự chú ý của công chúng vào cuộc khủng hoảng tuyệt chủng đang diễn ra. Ngày nay, các loài đang biến mất có lẽ diễn ra với tốc độ nhanh nhất trong lịch sử hành tinh. Cuộc khủng hoảng tuyệt chủng hiện tại cũng nghiêm trọng như cuộc tuyệt chủng cách đây 65 triệu năm, khi một thiên thạch đâm vào vùng Yucatan, làm tuyệt chủng khủng long và nhiều loài thực vật và động vật khác. Thảm họa diễn ra trong thời kỳ Cretaceous; thời đại mới được gọi là Anthropocene, khi Homo sapiens hiện nay chiếm ưu thế trong mọi khía cạnh của hành tinh, kể cả khí quyển và khí hậu của nó. Lần này, chúng ta chính là thiên thạch, gây ra thảm họa tuyệt chủng lớn thứ sáu (Kolbert, 2014). Không ai biết chúng ta đang mất bao nhiêu loài, vì chúng ta không biết, thậm chí cả đến gần nhất một thứ tự của lượng loài có bao nhiêu. Khoảng hai triệu loài đã được liệt kê bởi các nhà khoa học, và khoảng 20.000 loài thực vật, động vật, nấm và vi khuẩn mới được mô tả mỗi năm (Wilson, 2014). Ước tính về tổng số loài dao động từ 5 đến 30 triệu loài (Ecosystems and Human Wellbeing, 2005). Với ít kiến thức về tổng số loài, việc ước tính tốc độ biến mất của chúng là khó khăn.

Các nhà khoa học bảo tồn và những người phân loại học ước tính rằng tốc độ tuyệt chủng cao gấp từ 100 đến 1000 lần so với trước Cách mạng Công nghiệp và sự lan rộng của con người đến mọi ngóc ngách của Trái Đất (Wilson, 2014). Edward O. Wilson, giáo sư danh dự tại Đại học Harvard, là người tuyên truyền về bảo tồn đa dạng sinh học nổi tiếng và có uy tín nhất. Ông đã viết hơn 20 cuốn sách, trong đó có hai cuốn đã giành giải Pulitzer (On Human Nature, 1978, và The Ants, cùng với Bert Ho¨lldobler và Wilson, 1990). Wilson và các nhà sinh học khác đổ xô đến các quốc gia sản xuất cà phê vì cà phê mọc ở nhiều nơi mà Tổ chức Bảo tồn Quốc tế coi là “Điểm nóng Đa dạng sinh học” (Possingham và Wilson, 2005). Là một ví dụ về sự giàu có về loài trong rừng mưa, Wilson và hai đồng nghiệp đã tìm thấy 275 loài kiến trong chỉ 8 ha tại Peru (Wilson, 1992). Wilson, các nhà khoa học khác và các tổ chức phi chính phủ (NGO) nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn rừng mưa, vì nó chứa đựng rất nhiều cuộc sống của hành tinh (Wilson, 2014).

Ví dụ, Ecuador có ít nhất 15.000 và có thể là 20.000 loài thực vật. Toàn bộ châu Âu, với diện tích lớn hơn 31 lần, có 13.000 loài thực vật. Một khu bảo tồn duy nhất tại Peru, Tambapata, có 530 loài chim, so với khoảng 850 loài ở Mỹ và Canada kết hợp (Myers, 1984 cũng xem Jukofsky, 2002).Người nông dân cà phê phụ thuộc vào đa dạng sinh học theo nhiều cách, từ kiểm soát sâu bệnh đến năng suất đất đai. Các nhà khoa học nghiên cứu về các trang trại cà phê tại Costa Rica đã phát hiện rằng một mảnh rừng mưa cách 1 km từ các cây cà phê cung cấp côn trùng thụ phấn và có thể tăng năng suất lên đến 20% (Ricketts et al., 2004).

Người nông dân cà phê và người tiêu dùng cũng nên muốn bảo tồn một loại đa dạng sinh học khác: di truyền. Có 103 loài trong chi Coffea, nhưng gần như tất cả cà phê trồng là từ một số giống lai được phát triển từ Coffea arabica và Coffea canephora (xem thêm Chương 1). Hồ bơi gen gốc cho Arabica nằm trong rừng núi ở phía tây nam Ethiopia. Bản gốc gen sống cho Canephora (Robusta) có lẽ phân tán hơn ở Trung và Tây châu Phi, bao gồm Nam Sudan. Các rừng chứa các cây cà phê tổ tiên này đang bị đe dọa và suy giảm. Đồng thời, các giống cà phê trồng địa phương đang lai tạo với các cây hoang dã. Nhà lai tạo cần sự đa dạng gen được tìm thấy ở các họ hàng hoang dã – những người đã tồn tại hàng ngàn năm – để tạo ra các giống lai có năng suất cao hơn có thể chống chịu tốt hơn với hạn hán, bệnh tật, sâu bệnh và các bệnh tật khác. Mặc dù việc bảo tồn rừng mưa là cần thiết để bảo tồn đa dạng sinh học, việc bảo tồn rừng cà phê hoang dã ở châu Phi – thư viện gen gốc ban đầu – là chìa khóa cho tương lai của ngành công nghiệp.

2.2 Sự phát triển và nạn phá rừng theo sau việc trồng cà phê trên khắp thế giới

Việc trồng cà phê lan rội từ nơi sinh ra của nó ở châu Phi đến bán đảo Ả Rập. Người Hà Lan đã thành lập các trang trại trên đảo Java ngày nay vào cuối thế kỷ 17 (Pendergrast, 2010). Khi cây cà phê mọc ở vùng Caribe và sau đó lan ra đến địa cầu Trung Mỹ và xuống Nam Mỹ, nó mang theo một làn sóng phát triển và những thay đổi chính trị tích cực, cũng như sự phá rừng rộng lớn.

Cây cà phê phát triển ở các khu rừng châu Phi và cách trồng cà phê truyền thống là dưới tán rừng

Hạt cà phê đến Brazil vào năm 1727; đến giữa thế kỷ 19, đất nước này trở thành nhà sản xuất hàng đầu thế giới. Vào năm 1865, cà phê chiếm 65% xuất khẩu của Brazil (Fausto, 1999). Trong thế kỷ đầu tiên của sự mở rộng cà phê ở Brazil, khoảng 7200 km2 rừng ở Mata Atlantica, hay còn gọi là Rừng Đại Tây Dương, một trong những hệ sinh thái đa dạng và nguy cơ tuyệt chủng nổi tiếng nhất, đã bị phá hủy, chỉ còn khoảng 5% còn lại. Cà phê lan rội từ phía bắc Brazil đến các bang phía đông nam như Rio de Janeiro và Minas Gerais. Những người sản xuất bắt đầu trồng cà phê ở vùng đồng bằng rộng lớn trước đây của Brazil, cerrado, vào những năm 1960. Vùng đồng cỏ và bụi cây này gần như giàu đa dạng sinh học như Amazon, và phù hợp hơn cho nông nghiệp. Khoảng 20% diện tích cerrado vẫn còn lại, nhưng cà phê chỉ là một yếu tố nhỏ so với đường, đậu nành và gia súc.

Sự bùng nổ cà phê đầu tiên của Costa Rica bắt đầu vào năm 1830 (Molina và Palmer, 2011). Hạt cà phê có thể đã đến Colombia vào năm 1723, nhưng sản xuất cà phê ở đó không thực sự phát triển cho đến khi Tổ chức Quốc gia của Những Người Trồng Cà Phê được thành lập vào năm 1927 (Pizano, 2001). Cà phê được trồng lần đầu tiên tại Việt Nam vào năm 1857, nhưng sản xuất không bùng nổ cho đến những năm 1990 (Doan, 2001). Đến khi Việt Nam vượt qua Colombia để trở thành người xuất khẩu cà phê lớn thứ hai thế giới, phong trào bảo tồn rừng mưa đã bắt đầu. Các ngân hàng và cơ quan viện trợ tài chính tài trợ cho sự thịnh vượng của ngành cà phê ở Việt Nam đã bị chỉ trích vì không xem xét các giá trị của rừng. Mặc dù sự phá rừng để tạo ra các trang trại cà phê mới tiếp tục nhanh chóng ở Việt Nam, các nhà khoa học, nhà hoạt động và nhiều người tiêu dùng đã nhận thức về hậu quả môi trường và biết rằng có một cách tốt hơn.

Cho đến khi sự sản xuất tăng cường bắt đầu vào những năm 1970, hầu hết người nông dân cà phê chỉ chặt một số cây và dọn dẹp tầng dưới rừng, thay thế nó bằng các cây cà phê. Bị thúc đẩy bởi các nhà nông học và thường được ngân hàng và các cơ quan viện trợ đa phương như Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ hỗ trợ, những người nông dân phá rừng và thay thế các loại cây truyền thống bằng các giống lai mới, lùn, sớm trổ hoa. Hoàn toàn phơi nắng và được bón phân và thuốc trừ sâu nặng, các hàng cà phê lai mật độ cao đã tăng sản lượng mạnh mẽ. Kết quả là sự biến đổi của cảnh quan cà phê ở Bắc Latinh với hậu quả tàn phá cho đa dạng sinh học và môi trường (Rice, 2000).

2.3 Trang trại cà phê có rừng: Môi trường tự nhiên và năng suất

Trong cuối những năm 1980, khi các nhà khoa học và nhà bảo tồn môi trường đang cảnh báo về sự phá hủy hoành hành của hệ sinh thái giàu sinh học nhất thế giới, một số người bắt đầu ghi chép một đề xuất đầy hy vọng: các trang trại cà phê có thể là cứu cánh cho nhiều loài thực vật và động vật. Cà phê, cùng với cacao, vani và một số loại cây trồng khác, phát triển tốt dưới ánh sáng mềm mại, lọc qua tán rừng mưa. Đặc tính này, cùng với sự thống trị của cây cà phê ở độ cao trung bình trong nhiều quốc gia nhiệt đới và vai trò tiếp năng của cà phê trong tâm trí và thị trường, khiến nó trở thành một diễn viên trung tâm trong việc bảo tồn đa dạng sinh học (Schroth et al., 2004).

Những người nông dân, thông qua quan sát, và các nhà sinh học, thông qua đào tạo, biết rằng các trang trại cà phê được quản lý theo cách truyền thống gần như là các hệ sinh thái hoạt động tự nhiên. Các trang trại rừng gần như tự duy trì. Ví dụ, trong thập kỷ của những cuộc chiến tranh chết chóc và gây rối ở Trung Mỹ, nhiều nông dân đã phải bỏ ruộng của họ. Khi họ trở lại, đôi khi sau nhiều năm, họ phát hiện rằng cây cà phê vẫn đang mọc và sản xuất dưới tán rừng. Với một số cải tạo và quản lý, các trang trại có thể một lần nữa hỗ trợ cho gia đình.

Năm 1996, một bài báo địa điểm trong tạp chí BioScience có tên “Cà phê bóng mát: Một Nơi ẩn náu Đang Biến Mất cho Đa dạng Sinh học” đã chỉ ra rằng, ở Châu Mỹ Latinh, giữa năm 1970 và 1990, gần 50% các trang trại cà phê bóng mát đã được chuyển đổi thành các hệ thống ít bóng mát, dao động từ 15% ở Mexico đến 66% ở Colombia. Bài báo có ảnh hưởng này cung cấp các ví dụ về đa dạng sinh học cao hơn trong các trang trại rừng và kết luận rằng: “Những kết quả sơ bộ này cho thấy rằng các trang trại có bóng mát có thể có đa dạng loài cục bộ trong cùng một thứ tự với rừng không bị ảnh hưởng” (Perfecto et al., 1996).

Các nhà khoa học và nhà bảo tồn đã nói điều tương tự ít nhất từ khi các cuộc khảo sát sinh học bởi Griscom vào những năm 1930 và FIIT (Quỹ Nghiên cứu Nhiệt đới Interamericana) vào những năm 1980 (xem dưới đây). Mạng sống phong phú trong một trang trại cà phê rừng, từ vi sinh vật ăn tàn dư cho đến khỉ, chim và mèo hoang và vô số sinh vật khác với một số lượng tương tác giữa các loài gần như vô hạn, vượt qua cả rừng nguyên sinh. Sự kết hợp giữa cây cà phê và rừng yêu cầu ít nguồn đầu vào, duy trì chu trình dinh dưỡng tự nhiên khi lá và rơm rụng từ cây, phân hủy và lại được cây hấp thụ.

Cây cung cấp nhiều dịch vụ môi trường: ví dụ, một số cây là cây đậu, cố định nitơ trong đất, giảm nhu cầu phân bón. Theo Montenegro (2005), một trang trại cà phê có nhiều cây Erythrina có thể sản xuất lên đến 144 kg nitơ/năm thông qua các cành cắt tỏa được rải trên đất của trang trại cà phê, đồng thời thúc đẩy cấu trúc đất cải thiện.Tán rừng cũng bảo vệ đất và cây cà phê khỏi mưa nặng và ánh nắng khắc nghiệt, duy trì độ ẩm đất và các lưu vực cung cấp suối và dòng suối. Các trang trại cà phê rừng do đó ít bị xói mòn đất và lở đất trong mùa mưa lớn và mạnh mẽ hơn trước biến đổi khí hậu. Một số nhà nông học cho rằng bóng cây tăng bệnh cho cây cà phê, nhưng các nghiên cứu và thí nghiệm cho thấy rằng bóng mát được quản lý đúng cách không ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ bệnh tật và thậm chí có thể giúp sức khỏe cây cà phê (Perfecto et al., 1996; Jha et al., 2014).Tán rừng bảo vệ quả cà phê chín từ các yếu tố và cải thiện chất lượng trong cốc, chủ yếu vì tán rừng tạo ra một khí hậu ổn định và thúc đẩy quá trình chín chậm của quả (Muschler, 2004).

Cây và các loại thực vật bản địa khác trong trang trại cà phê cung cấp lợi ích nông nghiệp ngoài các dịch vụ sinh thái quý giá. Chim và côn trùng săn sống trong cây có thể giúp giữ mức độ sâu bệnh thấp và do đó tăng năng suất. Ong và các loài côn trùng thụ phấn phục vụ hoa cà phê. Cây hấp thụ carbon, giúp làm giảm biến đổi khí hậu và mở ra khả năng cho nông dân bán giấy chứng nhận carbon, cũng như cà phê. Cây và các loại thực vật tự nhiên, bản địa khác trong trang trại cà phê cung cấp nước, trái cây, thuốc men, nguồn thu nhập bổ sung và vật liệu xây dựng. Các trang trại cà phê rừng cung cấp củi, một nguồn nhiên liệu quan trọng cho hầu hết các gia đình nông nghiệp cà phê và đặc biệt quan trọng ở một số khu vực ở Châu Mỹ Latinh và châu Phi, nơi phụ nữ và trẻ em dành hàng giờ mỗi ngày để thu gom củi.

Một trong những tác giả của bài báo “nơi ẩn náu biến mất” (Jha và cộng sự, 2014), Robert A. Rice tại Trung tâm Chim di cư/Viện Sinh học Bảo tồn Smithsonian và các đồng nghiệp đã cập nhật nghiên cứu. Họ nhận thấy rằng, giống như trước đây, các quyết định quản lý trang trại cà phê mang nhiều sắc thái, tính địa phương hóa và được thúc đẩy bởi nhiều yếu tố.

Một số quốc gia có tỷ lệ sản xuất bóng râm cao hơn; những người khác cho thấy sự suy giảm. Các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu năm 2010 từ 19 quốc gia sản xuất và tính toán rằng 41% diện tích cà phê ở những quốc gia này có ánh nắng đầy đủ, 35% có bóng râm thưa thớt và chỉ 24% có bóng râm đa dạng truyền thống. Việc mở rộng nhanh chóng diện tích trồng cà phê ở Việt Nam đi kèm với nạn phá rừng tràn lan, tình trạng này cũng xảy ra ở mức độ thấp hơn ở các cường quốc cà phê mới nổi khác như Thái Lan và Indonesia. Bài viết nhấn mạnh lại các giá trị của cây cối và các thảm thực vật tự nhiên khác đối với nông dân trồng cà phê và xã hội, bao gồm đa dạng sinh học, thụ phấn, kiểm soát sâu bệnh, điều hòa khí hậu và chu trình dinh dưỡng.

2.4 Chim đại diện cho đa dạng sinh học trên trang trại cà phê

Khi làn sóng “kỹ thuật hóa” tràn qua các vùng trồng cà phê, những người nông dân và nhà sinh thái đã nhận thấy sự suy giảm đáng kể về đa dạng sinh học. Do chim có khả năng quan sát và phát âm cao, sự vắng mặt của chúng trở nên đặc biệt rõ ràng. John Terborgh là một trong những nhà khoa học tìm kiếm giải pháp cho sự suy giảm dân số chim. Trong cuốn sách “Where Have All the Birds Gone”, Terborgh (1989) đã ghi nhận sự mất môi trường sinh sản ở Bắc Mỹ và môi trường đông vật ở các nước phía nam. Terborgh gọi khu vực trồng cà phê là một trong những môi trường nguy cấp nhất trên hành tinh, với hậu quả đối với toàn bộ đa dạng sinh học, nhưng đặc biệt là đối với chim.

Mối liên kết này đã được ghi nhận từ nhiều thập kỷ trước. Vào đầu những năm 1930, nhà nghiên cứu động vật học Ludlow Griscom ở Guatemala, thu thập chim cho Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ. Ông ghi nhận rằng người trồng cà phê để lại rất nhiều rừng tự nhiên để che phủ cây trồng của họ, và rằng “trong loại rừng như vậy, dân số chim không khác gì so với điều kiện ban đầu của chúng” (Griscom, 1932). Vào những năm 1980, các nhà sinh thái từ Fundación Interamericana de Investigación Tropical – tổ chức phi chính phủ đầu tiên về khoa học và bảo tồn ở Guatemala và được biết đến bằng từ viết tắt tiếng Tây Ban Nha FIIT – đã khảo sát chim, bò sát và lưỡng cư trong các vùng trồng cà phê ở Guatemala. Trong giai đoạn từ 1987 đến 1991, họ đã đi theo những bước của Griscom, thậm chí đến một số trang trại cà phê giống như Griscom và phát hiện ra rằng nhiều loài di cư ít phổ biến hơn nhiều so với những gì Griscom đã ghi nhận (Vannini, 1994).

Các nhà nghiên cứu khác đã khảo sát các trang trại cà phê để tìm kiếm chim (Aguilar-Ortiz F, 1982), kiến và ong (Benítez và Perfecto, 1990), bọ cánh cứng, bướm và dơi (Estrada et al., 1993). Nhưng điều thú vị là nhận ra rằng môi trường sống của cà phê có thể cứu rỗi những loài chim yêu thích như loài sơn ca và loài hát dâu, kết nối các lục địa với các cuộc di cư về phía bắc và phía nam đã làm cho các nhà bảo tồn và nhà khoa học hào hứng. Một loạt các nghiên cứu đã xuất hiện, cung cấp thêm bằng chứng về giá trị của các trang trại rừng (ví dụ, Greenberg et al., 1995; Wunderle và Latta, 1994; Wunderle và Waide, 1993; Komar, 2006). Bạn có thể tham khảo thêm thông tin trong các tài liệu.

Nhiều loài chim, bao gồm chim hót, chim ven biển, chim nước, chim săn mồi và các loài khác. Khi nhiệt độ giảm, ngày ngắn đi và nguồn thức ăn giảm sút ở phía bắc, hơn 150 loài di cư nhiệt đới bắt đầu hành trình kỳ diệu qua những khoảng cách lớn. Nhiều loài chim đổ bộ vào các trang trại cà phê. Ví dụ, khoảng một phần tư số lượng chim trên các trang trại cà phê ở phía tây nam Guatemala là những loài di cư xa (Vannini, 1994).

Trung tâm Di cư Chim của Viện Bảo tàng Quốc gia Mỹ (SMBC, Washington, DC, Hoa Kỳ) được thành lập vào năm 1992, và Russell Greenberg, người đã nghiên cứu về chim trong các hệ thống rừng trồng cây ở Mexico, trở thành giám đốc của trung tâm này. Greenberg và đồng nghiệp tại SMBC bắt đầu ghi chép và công bố mức độ đa dạng sinh học cao, đặc biệt là đa dạng chim, trong các trang trại cà phê rừng hoặc “bóng mát”. Các nhà khoa học khác cũng đưa ra những kết luận tương tự từ các trang trại cà phê trên các hòn đảo Caribê (Wunderle và Latta, 1994).
Mỗi mảnh đất sống nào cũng quan trọng. “Vùng đất đẻ của Bắc Mỹ bao gồm 40 triệu km vuông, nhưng tổng diện tích đất liền của Mexico, Bahamas, Cuba và Hispaniola chỉ khoảng 6 triệu km vuông, và từ hai đến năm tỷ con chim di cư nhiệt đới, hơn một nửa tất cả chim di cư nhiệt đới, đổ vào hẻm hút hẹp của Mexico và Trung Mỹ, nơi chúng tập trung vào bất kỳ môi trường sống phù hợp nào còn lại; thường là trên các trang trại cà phê (Greenberg và Reaser, 1995).”

Sự di cư hàng năm của các loài chim là một trong những hiện tượng tự nhiên lớn nhất và ít được hiểu biết nhất trên Trái Đất. Chim đối mặt với các mối đe dọa ở cả hai đầu của hành trình, bao gồm sự săn bắt, ký sinh trùng tổ, và việc sử dụng thuốc trừ sâu một cách không đúng cách, nhưng mất môi trường sống là mối đe dọa nghiêm trọng nhất, lan truyền nhất và khó khắc phục nhất. Khi các nhà khoa học tiết lộ rằng các trang trại cà phê rừng có thể giúp cứu chim, kết nối các lục địa với những chuyến di cư của chúng, các nhà bảo tồn đã nắm lấy cơ hội này như một cơ hội chiến thắng cuối cùng. Việc bảo tồn truyền thống trồng cà phê có thể giúp bảo tồn rừng mưa và toàn bộ sự đa dạng sinh học của chúng. Các bài báo với tiêu đề như “Những chú chim và những hạt cà phê” và “Người uống cà phê có thể cứu rừng mưa” bắt đầu xuất hiện.

Oliver Komar, người trước đây là giám đốc khoa học bảo tồn tại tổ chức phi chính phủ SalvaNatura, bắt đầu nghiên cứu về các loài chim ở El Salvador vào năm 1993. Các trang trại cà phê rừng đặc biệt quan trọng tại El Salvador, nơi chỉ còn lại 0,5% rừng tự nhiên nhưng hơn 9% diện tích đất nhỏ của quốc gia này được trồng cà phê. SalvaNatura, một thành viên của Mạng lưới Nông nghiệp Bền vững (SAN), đã giúp phát triển các tiêu chuẩn SAN cho sản xuất cà phê bền vững, kết hợp chúng với khoa học bảo tồn. Với những tiêu chuẩn đó, các nhà nông học và nhà sinh học của SalvaNatura có thể đánh giá các trang trại; những trang trại tuân thủ được trao cho dấu chứng nhận Rainforest Alliance Certified, một dấu ấn tự hào cho những người nông dân có giá trị trên thị trường. Về sau, Komar và đồng nghiệp tại SalvaNatura đã thuyết phục những người trồng cà phê ở El Salvador về nhiều lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường của các trang trại cà phê rừng. Các trang trại được trồng rừng đến mức mà người đến quan sát chim không thể dễ dàng phân biệt trang trại với công viên. SalvaNatura thậm chí còn sử dụng các trang trại được chứng nhận để bảo vệ và kết nối các công viên quốc gia.

2.5 Tính bền vững, Nông lâm kết hợp và Khả năng phục hồi trong Anthropocene

Trong thập kỷ 1990, có một sự hội tụ hài hòa đã khởi động một phong trào toàn cầu để khuyến khích người nông dân bảo tồn đa dạng sinh học và các nguồn tài nguyên tự nhiên khác. Các yếu tố hội tụ bao gồm sự nổi lên của phong trào “Cứu rừng mưa”; Rainforest Alliance và Mạng lưới Hành động vì Rừng Mưa, cả hai bắt đầu từ năm 1986; Hiệp hội Bạn của Trái Đất Anh đã tham gia và Trung tâm Chim Di cư Smithsonian (phát triển cà phê được chứng nhận “Thân thiện với chim”) và các tổ chức khác theo đuổi. Các nhà khoa học đã chú ý đến cuộc khủng hoảng tuyệt chủng. Người nông dân cà phê đang chịu đựng các chu kỳ giá cả tăng và giảm đột ngột và nhiều người đã phá rừng để điều chỉnh các phương pháp canh tác mới, tập trung và đơn điệu. Đồng thời, thị trường cà phê chất lượng cao bắt đầu phát triển mạnh; người tiêu dùng bắt đầu đòi hỏi chất lượng, hạt cà phê có câu chuyện, khả năng truy xuất và tính bền vững.

Các nhà nông học, các tổ chức phi chính phủ, người nông dân và nhà khoa học đã cùng nhau phát triển các tiêu chuẩn cho canh tác cà phê bền vững. Giả định là người tiêu dùng sẽ thưởng cho những người nông dân tôn trọng lao động, động vật hoang dã và môi trường bằng cách mua cà phê được chứng nhận bền vững. Hơn nữa, giả định rằng các tiêu chuẩn sẽ cải thiện và hướng dẫn đào tạo, cung cấp cho người nông dân thông tin và hỗ trợ cần thiết, và rằng các chương trình sẽ giúp người nông dân giảm chi phí sản xuất và cải thiện chất lượng và năng suất mùa màng, từ đó kiếm được nhiều hơn và cải thiện cuộc sống của họ.

Điều này dường như là một kịch bản hiếm hoi, lợi ích lẫn nhau. Người nông dân, cộng đồng của họ, người lao động nông trại, người tiêu dùng và môi trường đều nên hưởng lợi. Các trang trại cà phê trở thành một phòng thí nghiệm cho các tiêu chuẩn và chứng nhận, mà đã tiến xa hơn trong cà phê so với bất kỳ loại cây trồng nào khác. Hầu hết các thương hiệu cà phê đã áp dụng các chương trình chứng nhận do các tổ chức phi chính phủ dẫn đầu hoặc tự phát minh của họ, trong đó nhiều chương trình ưu tiên bảo vệ hệ sinh thái và đa dạng sinh học và “bóng mát”.

Các trang trại cà phê trong rừng có rất nhiều đa dạng sinh học. Các nhà sinh vật học của SalvaNatura đã xác định được 103 loài cây trong hợp tác xã ở El Salvadord có nhiều loài cây hơn loài có nguồn gốc từ châu Âu. Các loài chim biết hót di cư, chẳng hạn như loài chim chích vàng (A) này, làm tổ ở Bắc Mỹ và trú đông ở các quốc gia phía nam, thường ở các trang trại cà phê. Chim mỏ sừng (B) đôi khi được nhìn thấy ở các trang trại cà phê ở Ấn Độ và Indonesia. Bướm (C) và hoa lan (D) nằm trong vô số loài khác trong các trang trại được quản lý bền vững.

Hầu hết những người nông dân sử dụng các tiêu chuẩn như hướng dẫn cho các phương pháp quản lý tốt đang thấy cải thiện về môi trường và kinh tế. Xem Chương 7 để biết thông tin về cách các chương trình tiêu chuẩn đang cải thiện tác động. Có nhiều thách thức. Triệu nông dân vẫn chưa nhận được đào tạo hoặc thậm chí thông tin đúng đắn. Nhiều người không có tài nguyên để cải thiện. Quá nhiều người nông dân cà phê vẫn đang vật lộn để sống sót.

Tuy nhiên, hầu hết các chương trình hỗ trợ kỹ thuật và đào tạo hiện nay đều bao gồm các vấn đề được bao quát bởi các tiêu chuẩn về tính bền vững, bao gồm kế hoạch quản lý nông trại tích hợp; bảo tồn khu vực sống của động vật hoang dã, đất và nước; kiểm soát ô nhiễm; quyền lợi và phúc lợi của người lao động; quản lý chất thải; và giáo dục môi trường và thích ứng với biến đổi khí hậu. Phá rừng để mở rộng trang trại cà phê mới hiện được xem là không chấp nhận, và giá trị của rừng và các hệ sinh thái khỏe mạnh khác ngày càng được hiểu rõ. Hơn nữa, các tiêu chuẩn và chương trình đào tạo hiện nay bao gồm cách để cải thiện chất lượng và năng suất và kiểm soát chi phí, chú trọng đồng đều đến khía cạnh kinh tế của tam giác bền vững.

Vào năm 2003, các bên liên quan đến cà phê, bao gồm đại diện của người nông dân, các tổ chức phi chính phủ, các chương trình tiêu chuẩn và chứng nhận, các nhà rang xay và thương nhân, đã cùng nhau tạo ra một tiêu chuẩn cơ bản, Mã đạo luật chung cho Cộng đồng Cà phê. Ý định là tiếp cận càng nhiều nông dân càng tốt với ít nhất là các công cụ và đào tạo cơ bản. Hiệp hội 4C phát triển với sự hỗ trợ từ các nhà rang xay và thương nhân lớn. Vào năm 2016, hiệp hội và hơn 300 doanh nghiệp liên quan đến cà phê, các tổ chức phi chính phủ và người khác đã thành lập Nền tảng Cà phê Toàn cầu cho Một Thế giới Cà phê Bền vững, kết hợp tài nguyên và tận dụng sự hỗ trợ từ chính phủ để tham gia hàng triệu người nông dân nhỏ lẻ (Hiệp hội 4C, 2016).

Các lực lượng mới khác đang hội tụ. Mặc dù người thiết lập tiêu chuẩn đã chứng minh rằng việc giải quyết các vấn đề đơn lẻ, chẳng hạn như thuốc trừ sâu hoặc phá rừng một cách cô lập, không hiệu quả, nhưng hiện nay có sự đồng thuận ngày càng tăng rằng việc giải quyết các thách thức của một trang trại đơn lẻ cũng không hiệu quả. Các trang trại không phải là hòn đảo. Chúng là một phần của cảnh quan kinh tế và sinh thái. Các chương trình đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật hiện đại đang giải quyết ma trận sử dụng đất và các vấn đề. Ngày càng, chúng ta sẽ thấy các chương trình tích hợp cảnh quan, kết hợp cảnh quan, kế hoạch chống chịu, các phương pháp canh tác tái tạo, thanh toán cho các dịch vụ môi trường, doanh nghiệp nhỏ và kế hoạch kinh doanh. Người nông dân, người sử dụng đất khác, cộng đồng nông thôn, đa dạng sinh học và môi trường sẽ cùng hưởng lợi (xem, ví dụ, Milder et al., 2010; Perfecto và Vandermeer, 2015; Altieri, 1995; COSA, 2014).

3. Sản xuất cà phê phải thay đổi theo khí hậu

Sự thay đổi trong hoạt động hệ sinh thái và sự mất mát đa dạng sinh học sẽ ảnh hưởng đến việc cung cấp tài nguyên tự nhiên và dịch vụ hệ sinh thái mà chúng ta tất cả phụ thuộc vào. Tác động của biến đổi khí hậu, tuy nhiên, sẽ ảnh hưởng một cách không cân đối đến các khu vực yếu đuối nhất trên thế giới. Những người ở những quốc gia này thường phụ thuộc nặng nề vào nông nghiệp và rừng rậm là nguồn sinh kế chính của họ, nhưng ngày càng gặp khó khăn trong việc duy trì những hoạt động này.

Ở vùng xích đạo nơi trồng cà phê diễn ra, nhiều khu vực đã trải qua nhiệt độ cao hơn, hạn hán kéo dài và các cơn mưa dữ dội. Những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến sản xuất cà phê theo nhiều cách: tăng sự phân phối và xuất hiện của sâu bệnh và dịch bệnh của cây cà phê, làm gián đoạn quá trình thụ phấn, hoặc hạn chế sự hấp thụ các chất dinh dưỡng cần thiết và do đó ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng mùa vụ. Đồng thời, sản xuất cà phê tạo ra lượng khí nhà kính (GHG), ví dụ khi rừng được phá dỡ để trồng cà phê, đôi khi để bù đắp cho sự thiếu hụt trong sản lượng do mùa vụ kém. Tổng lượng khí nhà kính trực tiếp từ nông nghiệp, bao gồm trồng cà phê, tạo ra từ 10% đến 12% tổng lượng khí nhà kính toàn cầu, bắt nguồn từ phân bón và khí methane từ động vật chăn nuôi, quản lý và các nguồn đầu vào như phân bón và các hóa chất nông nghiệp khác. Bao gồm việc chuyển đổi rừng thành đất canh tác, nông nghiệp có thể góp phần lên đến 25% tổng lượng khí nhà kính toàn cầu. Quan trọng hơn, tuy nhiên, hệ thống cà phê có thể cung cấp nhiều dịch vụ môi trường, bao gồm lưu trữ carbon, bảo vệ lưu vực sông và bảo tồn đa dạng sinh học.

Biến đổi khí hậu có thể dẫn đến sự dịch chuyển của các vùng sinh thái, mất mát đa dạng thực vật và động vật, sự giảm sút tổng năng suất sinh thái và sự thay đổi về tính phù hợp của điều kiện trồng trọt. Những tác động này có thể gây ra hậu quả lớn đối với sinh kế, sản xuất thực phẩm và sự phát triển bền vững của cộng đồng địa phương. Áp lực bổ sung lên rừng và đa dạng sinh học sẽ gia tăng, khi sản xuất nông nghiệp thường bị dời ra các khu vực trước đây chưa được canh tác.

Tác động từ biến đổi khí hậu sẽ ảnh hưởng nặng nề nhất đối với những người nông dân tự cung ở vùng nhiệt đới vì họ có ít nguồn lực để đối phó và thích nghi với biến đổi khí hậu (IPCC, 2007). Thiếu hỗ trợ từ các cơ quan chính trị và sự phụ thuộc vào môi trường tự nhiên để có sinh kế đặt người nghèo nông thôn ở vị trí yếu đuối nhất (Verchot et al., 2007). Phân bố và sự độc hại của sâu bệnh và dịch bệnh của cây trồng sẽ thay đổi. Sự cân bằng mới trong tương tác giữa cây trồng, sâu bệnh và thuốc trừ sâu sẽ ảnh hưởng đến sản xuất cây trồng. Mất mất đa dạng sinh học sẽ ảnh hưởng, ví dụ, đến quá trình thụ phấn. Các nhà nghiên cứu đã xác lập một mối liên kết mạnh mẽ giữa đa dạng sinh học, các loài côn trùng thụ phấn và sản xuất cà phê (Vergara và Badano, 2009). Biến đổi khí hậu cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của tưới tiêu, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm và an toàn trong việc lưu trữ và phân phối thực phẩm.

3.1 Biến đổi khí hậu và ngành cà phê

Biến đổi khí hậu đang thay đổi năng suất và chất lượng của cà phê được sản xuất trên khắp thế giới. Tác động kinh tế đã bắt đầu được cảm nhận trên toàn bộ chuỗi cung ứng, từ người nông dân cho đến khách hàng của quán cà phê góc phố. Tuy nhiên, để phát triển kế hoạch hành động để thích nghi trồng cà phê với biến đổi khí hậu, tác động của nó phải được khám phá, dự đoán và đánh giá trước. Một trong những khía cạnh khó khăn liên quan đến biến đổi khí hậu là sự không chắc chắn và biến đổi của tác động, điều này còn được làm phức tạp hơn bởi sự đa dạng của các hệ thống sản xuất cà phê. Tuy nhiên, có sự đồng thuận rằng sự nghiêm trọng và tần suất của các sự kiện như hạn hán, bão, hoặc sự bùng phát của sâu bệnh sẽ tăng trong những năm tới.

Các yếu tố quan trọng nhất xác định năng suất và chất lượng cà phê là nhiệt độ và lượng mưa. Đối với cây cà phê chất lượng cao nhưng nhạy cảm hơn Coffea arabica, nhiệt độ trung bình trên 23°C có thể làm trở ngại cho quá trình phát triển và chín của quả cà phê, và nhiệt độ trên 30°C có thể làm giảm sự phát triển và năng suất của cây (Camargo, 1985). Ngoài ra, một khoảng thời gian khô cần thiết để kích thích phản ứng hormone của cây để kích thích hoa nở, nhưng hạn hán kéo dài có thể làm giảm khả năng của cây quang hợp và dẫn đến việc hoa cà phê chết đi.

Tương tự, mặc dù cà phê Robusta (Coffea canephora) thường được coi là loại cây chịu đựng tốt hơn trong hai loại chính do khả năng chịu nhiệt độ cao hơn, nhưng nó không thể chịu đựng được sự biến đổi nhiệt độ trong mùa và nhiệt độ thấp hơn so với Arabica. Kết quả của sự không chịu đựng lạnh của nó, cà phê Robusta phát triển tốt ở độ cao thấp; lá và quả của nó không thể sống sót dưới nhiệt độ dưới 5-6°C, hoặc thậm chí là trong thời gian kéo dài dưới 15°C (DaMatta và Ramalho, 2006). Đến nay, hầu hết nghiên cứu về cà phê và biến đổi khí hậu đã tập trung vào các loại Arabica, có lẽ do sự thống trị của nó trên thị trường toàn cầu. Tuy nhiên, nghiên cứu của Bunn và cộng sự (2015), sử dụng mô hình khí hậu để dự đoán sự phù hợp của các khu vực trồng cà phê trên toàn cầu, đã phát hiện ra rằng trung tâm nguồn gốc của cây Robusta, vùng lưu vực Congo, có thể trở nên không phù hợp cho việc sản xuất cà phê vào năm 2050.

Thách thức đối với người nông dân là mô hình nhiệt độ và lượng mưa đang trở nên khó dự đoán hơn và tác động chính xác của biến đổi khí hậu có thể thay đổi rất nhiều giữa các khu vực. Ví dụ, ở các vùng trồng cà phê của Colombia, nơi nhiệt độ tự nhiên đã ít biến đổi đến nay, lượng mưa có tiềm năng lớn để ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất cà phê: giữa năm 2010 và 2011, lượng mưa dư thừa (nhiều hơn trung bình 28%) và che phủ mây (ít ánh nắng hơn trung bình 16%) của La Niña (được định nghĩa là nhiệt độ biển bình thường thấp hơn ở Trung và Đông Bắc Thái Bình Dương ảnh hưởng đến mô hình thời tiết toàn cầu) dẫn đến giảm thu hoạch năm sau từ trung bình 11,7 triệu bao xuống còn 7,8 và 7,7 triệu bao vào năm 2011 và 2012, tương ứng (Cafe de Colombia, 2014), và do đó làm tăng giá cà phê Arabica trên toàn cầu. Tần suất của các sự kiện thời tiết La Niña được dự đoán sẽ tăng đáng kể do biến đổi khí hậu (Cai và cộng sự, 2015), có nghĩa là người nông dân cần được cung cấp tài nguyên để thích nghi tốt hơn với hệ thống trồng của họ.

Biến đổi khí hậu cũng ảnh hưởng đến sự phổ biến của sâu bệnh và dịch bệnh của cà phê. Toàn cầu, sâu bệnh gây tổn thất lớn nhất cho ngành cà phê là sâu khoang trái cà phê (CBB), Hypothenemus hampei, một loài bọ nhỏ khoan vào trái cà phê, gây tổn thất hơn 500 triệu USD hàng năm (Vega và cộng sự, 2003). Cho đến những năm 1990, không có báo cáo nào về sâu bệnh CBB ở độ cao trên 1500 m, điều này đã ngăn chặn nó trở thành sâu bệnh ở nhiều khu vực ưa thích cho sản xuất Arabica. Tuy nhiên, nhiệt độ tăng đã khiến sâu bệnh mở rộng phạm vi của nó lên độ cao hơn và lan rộng đến các khu vực trồng cà phê trước đây không bị ảnh hưởng. Ở Tanzania ví dụ, sâu bệnh đã được tìm thấy ở độ cao cao hơn 300 m so với 10 năm trước (Mangina và cộng sự, 2010). Dự đoán sử dụng bản đồ khí hậu kết hợp với các đặc tính vòng đời của sâu bệnh cho thấy rằng các đợt bùng phát có khả năng sẽ đặc biệt nghiêm trọng ở các khu vực trồng Arabica ở độ cao trung và cao ở Đông Phi (Jaramillo và cộng sự, 2011), không chỉ vì chúng có khả năng chuyển đổi độ cao tối ưu của chúng lên độ cao hơn, mà còn vì chúng được dự đoán có khả năng sinh sản nhanh hơn: hiện nay, số lượng thế hệ sâu bệnh được tạo ra mỗi năm dao động từ 1 đến 4,5, nhưng dự đoán sẽ tăng lên từ 5 đến 10 thế hệ mỗi năm.

3.2 Tác động đến chuỗi cung ứng cà phê

Cà phê là loại cây lâu năm, thường mất từ 3 đến 5 năm để cho trái lần đầu, và từ 6 đến 8 năm cho đến khi nó đạt đỉnh sản xuất. Cây có thể tồn tại trong khoảng 20 đến 30 năm, hoặc lâu hơn, tùy thuộc vào cách quản lý của người nông dân. Sự đầu tư vốn ban đầu thường cao cần thiết để thiết lập sản xuất cà phê có nghĩa là người nông dân lập kế hoạch và đầu tư vào hệ thống sản xuất cà phê của họ dài hạn, khiến họ trở nên đặc biệt dễ bị tổn thương bởi các sự kiện ngắn hạn do biến đổi khí hậu như hạn hán nghiêm trọng hoặc thay đổi mô hình mưa. Khác với người nông dân trồng các loại cây hàng năm, người nông dân cà phê phải đặt các quyết định kinh doanh của họ dựa trên động lực thị trường dài hạn, nhưng những động lực này bị ảnh hưởng lớn bởi môi trường tự nhiên ngày càng không thể dự đoán. Điều này có thể gây ra tác động sâu rộng đối với nền kinh tế quốc gia và địa phương; ví dụ, ở Mexico và Trung Mỹ, hơn bốn triệu người trực tiếp phụ thuộc vào sản xuất cà phê để kiếm sống (CEPAL, 2002). Với 70% diện tích trồng cà phê trên thế giới được canh tác bởi người nông dân nhỏ lẻ, người nông dân này phụ thuộc nặng nề vào tài nguyên tự nhiên và dịch vụ sinh thái như một phần của chiến lược sinh kế của họ, biến đổi khí hậu có khả năng gây ra sự đảo lộn đáng kể trong cuộc sống của hàng triệu hộ nông thôn và thường là người nghèo. Một giải pháp có thể là sản xuất cà phê di dời đến vĩ độ cao hơn (Zullo et al., 2011) hoặc độ cao (Schroth et al., 2009) để thích nghi với điều kiện trồng phù hợp. Tuy nhiên, điều này sẽ không mang lại lợi ích cho những người sản xuất hiện tại (Baca et al., 2014), mà thay vào đó sẽ di dời việc canh tác từ các trung tâm truyền thống và văn hóa của ngày nay đến các khu vực núi lạnh xa xôi, từ đó gây ra sự di dời có thể đe dọa hệ sinh thái (Laderach et al., 2010) và duy trì tác động của cà phê đối với biến đổi khí hậu.

 Ở mức thị trường toàn cầu, hậu quả kinh tế to lớn của tác động của biến đổi khí hậu sẽ thể hiện sự thay đổi trong mô hình và khối lượng thương mại cũng như giá cà phê tăng. To address the many climate-induced challenges outlined above, a new approach called climate smart agriculture (CSA) is being promoted in the agricultural sector. The term was first defined by the Food and Agriculture Organization (FAO) at The Hague Conference on Agriculture, Food Security and Climate Change in 2010, and integrates the three dimensions of sustainable developmentdeconomic, social, and environmental concernsdinto a strategy that jointly addresses food security and climate challenges. Its three main pillars are focused on, l Sustainably increasing productivity and resilience, thus helping farmers adapt to climate change l Enhancing achievement of national food security and development goals, helping to secure sustainable economic livelihoods for farmersTrong một thế giới ngày càng hạn chế về tài nguyên và đất nông nghiệp, các chiến lược thích nghi cho các mặt hàng nông sản như cà phê sẽ phụ thuộc vào việc cung cấp các tài nguyên đó, và việc tăng chi phí sản xuất là hầu như không thể tránh khỏi.

 Có một cuộc khủng hoảng cà phê lớn trong giai đoạn từ 1999 đến 2004, khi việc làm trong ngành cà phê ở Trung Mỹ giảm mạnh và người lao động trong ngành phải đối mặt với suy dinh dưỡng và đói (Tucker et al., 2010). Để giảm thiểu khả năng xảy ra một cuộc khủng hoảng tương tự, hiện nay đang tiến hành các đánh giá để xác định các mối đe dọa lớn và mức độ tổn thương đối với các yếu tố môi trường và khí hậu khác nhau mà người nông dân cà phê và ngành cà phê nói chung phải đối mặt.

Tuy nhiên, sự tổn thương đã được phát hiện có sự biến đổi lớn từ vùng này sang vùng khác, có nghĩa là việc phát triển các chiến lược thích nghi phải cụ thể cho từng địa điểm. Ví dụ, nghiên cứu của Baca và cộng sự (2014) đã điều tra về sự phơi nhiễm, độ nhạy cảm và khả năng thích nghi (ba yếu tố xác định “tính yếu đuối” theo IPCC) của người nông dân cà phê ở bốn quốc gia Latinh và xác định các khu vực có tính yếu đuối cao sẽ không phù hợp cho sản xuất cà phê vào năm 2050. Ở những khu vực nơi sản xuất cà phê vẫn có thể tiếp tục nhưng với sự phù hợp về khí hậu giảm, các phương pháp canh tác cải tiến sẽ giúp người nông dân tiếp tục sản xuất của họ.

Tuy nhiên, mặc dù “phơi nhiễm” được xác định là rủi ro của một khu vực đối với tác động của biến đổi khí hậu, nhiều yếu tố bổ sung như di cư của lực lượng lao động, quyền truy cập tín dụng, mức độ tổ chức xã hội và cơ sở hạ tầng sau thu hoạch cũng được xác định có tác động mạnh đến độ nhạy cảm và khả năng thích nghi của người nông dân. Là cột sống của ngành cà phê, người nông dân do đó phải hiểu rõ những hệ quả của các độ dốc phơi nhiễm này do biến đổi khí hậu để phát triển và áp dụng các chiến lược thích nghi thành công. Điều này lại phụ thuộc mạnh mẽ vào sự hợp tác mạnh mẽ giữa các bên liên quan đến chuỗi cung ứng cà phê để đảm bảo tiếp tục chia sẻ kinh nghiệm và kiến thức thông qua các nền tảng học tập và đầu tư tài chính vào các phương pháp mới và sáng tạo.

3.3 Phản hồi và giải pháp

Để giải quyết những thách thức do biến đổi khí hậu đã nêu ở trên, một phương pháp mới được quảng bá trong ngành nông nghiệp, gọi là nông nghiệp thông minh với khí hậu (CSA). Thuật ngữ này được định nghĩa lần đầu bởi Tổ chức Nông lương và Lương thực (FAO) tại Hội nghị về Nông nghiệp, An ninh Lương thực và Biến đổi Khí hậu tại The Hague vào năm 2010, và tích hợp ba chiều của sự phát triển bền vững – kinh tế, xã hội và môi trường – vào một chiến lược kết hợp giải quyết vấn đề an ninh lương thực và thách thức về biến đổi khí hậu. Ba trụ cột chính của nó tập trung vào việc tăng cường năng suất và sự đàn hồi một cách bền vững, từ đó giúp người nông dân thích nghi với biến đổi khí hậu, nâng cao việc đạt được mục tiêu an ninh lương thực quốc gia và phát triển, giúp đảm bảo sinh kế kinh tế bền vững cho người nông dân và giảm/bỏ đi phát thải khí nhà kính và qua đó đóng góp vào nỗ lực hòa giải biến đổi khí hậu toàn cầu nếu có thể.

 CSA không phải là một hình thức nông nghiệp mới mà thay vào đó là một phương pháp kết hợp các chiều khác nhau của sự phát triển bền vững dưới một ô dù biến đổi khí hậu. Phương pháp này cung cấp các công cụ và con đường cho người nông dân xây dựng sinh kế mạnh mẽ hơn trong khi giúp giảm thiểu tác động của nông nghiệp đối với biến đổi khí hậu thông qua việc thực hiện các phương pháp quản lý tốt nhất để giảm thiểu các rủi ro về khí hậu đã được xác định. 

Giải quyết những thách thức do biến đổi khí hậu

Nông nghiệp thông minh với khí hậu bao gồm quản lý tốt hơn hóa chất nông nghiệp, cải tạo trang trại với các giống cà phê thích ứng hơn, cải thiện quy hoạch, đa dạng hóa và nông lâm kết hợp.

Một số phương pháp CSA phổ biến nhất bao gồm giảm thiểu suy thoái đất và tăng cường các hệ thống và chức năng nông nghiệp sinh thái thông qua các kỹ thuật quản lý đất phù hợp, các phương pháp bảo tồn nước và việc thiết lập hoặc cải thiện các hệ thống rừng nguyên sinh. Đồng thời, việc xem xét và phát triển phản ứng với các rủi ro và tổn thất về mặt kinh tế xã hội như thiết kế và cung cấp năng lực kỹ thuật và tài nguyên hoặc mạng lưới an toàn tài chính phải là một phần không thể thiếu của bất kỳ chiến lược CSA nào.

3.4 Thích nghi với biến đổi khí hậu

Các doanh nghiệp và các bên liên quan trong ngành cà phê đang bắt đầu xác định việc thích nghi với biến đổi khí hậu là một yếu tố then chốt trong việc quản lý và giảm thiểu rủi ro trong chuỗi cung ứng của họ. Việc sử dụng các dự đoán có sẵn về tác động của biến đổi khí hậu và xây dựng các chiến lược thích nghi tương ứng phù hợp với điều kiện địa phương vào các thực hành trồng cà phê có thể giúp bảo vệ tương lai và sự dai dẳng của sản xuất cà phê, và do đó làm cho sinh kế của người nông dân ổn định hơn.

Chiến lược thích nghi bao gồm việc tăng năng suất và sự dai dẳng của hệ thống nông nghiệp đối với tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu, từ cả các sự kiện cực đoan (chiến lược thích nghi ngắn hạn cần thiết) và các thay đổi diễn ra chậm (chiến lược thích nghi dài hạn cần thiết). Điều quan trọng luôn là những người bị ảnh hưởng nhiều nhất và có nguy cơ cao nhất được ủy quyền tiếp cận các dịch vụ đề xuất và đồng thời được công nhận vì kiến thức và sự khác biệt trong việc đối phó với các thách thức được xác định.

Chiến lược thích nghi ngắn hạn có thể bao gồm việc xây dựng năng lực và tổ chức trong số người nông dân và cộng đồng nhỏ để đối phó với các sự kiện do biến đổi khí hậu gây ra. Phân tích các rủi ro và sự dễ tổn thương, việc phát triển kế hoạch ứng phó khẩn cấp và cải thiện các thực hành nông nghiệp như quản lý bóng mát và dinh dưỡng sẽ được xem xét trong chiến lược này.

Ngược lại, chiến lược thích nghi dài hạn tập trung hơn vào quá trình và chức năng trong một môi trường cho phép, bao gồm sự sẵn có của các loại cà phê cải tiến có khả năng chống sâu bệnh và chịu hạn, việc truy cập dữ liệu và thông tin dự báo khí hậu, việc truy cập dịch vụ tài chính và sự sẵn có của sản phẩm bảo hiểm cây trồng hoặc thời tiết.

Để giảm thiểu sự dễ tổn thương của người nông dân tự cung cấp quy mô nhỏ đối với biến đổi hàng năm về lượng mưa và nhiệt độ, các hệ thống dựa vào cây thường được ưa chuộng như một chiến lược thích nghi chính và được quảng bá bởi các tổ chức như Trung tâm Nông lâm nghiệp Thế giới. Các lợi ích của hệ thống dựa vào cây như hệ thống rừng nông nghiệp là đa dạng. Thông qua việc đa dạng hóa và bao gồm cây, các hiệu ứng tích cực lên môi trường như tăng tính xốp của đất có thể được xác định, dẫn đến việc thấm nước và giữ nước tốt hơn và do đó giảm thiểu tràn ra. Hệ thống cà phê có bóng mát tạo ra điều kiện vi sinh vật có lợi hơn, giảm căng thẳng nhiệt đới cho cây và, trong dài hạn, đền bù cho sự giảm sản lượng so với các loại cây không có bóng mát.

3.5 Các tiêu chuẩn và sáng kiến giúp xây dựng khả năng phục hồi trong ngành cà phê

Đoạn văn trích này nói về các tiêu chuẩn và các sáng kiến mới trong ngành cà phê đã nhận thức được những thách thức do biến đổi khí hậu gây ra và tập trung nỗ lực vào việc cung cấp các giải pháp để tăng cường sự dai dẳng cho các nhà sản xuất cà phê nhỏ và ngành cà phê nói chung. Ví dụ, tiêu chuẩn tái cấu trúc của Mạng lưới Nông nghiệp Bền vững (SAN) năm 2017 hiện đã được chuyển hướng một cách rõ ràng đến các nguyên tắc của nông nghiệp thông minh với biến đổi khí hậu. Các tiêu chuẩn này thúc đẩy CSA thông qua việc tiến xa các thực hành giúp cải thiện sự dai dẳng trên nông trại, bảo vệ hệ sinh thái bản địa, tránh tình trạng phá rừng, duy trì đất đai khỏe mạnh, giảm lượng khí thải carbon trên nông trại thông qua việc giảm sử dụng năng lượng, nước và các hóa chất nông nghiệp, đồng thời thúc đẩy sự công bằng giới tính, bảo tồn đa dạng sinh học và các mục tiêu phát triển bền vững khác.

Tiêu chuẩn SAN năm 2017 giúp người nông dân tích hợp các sự kiện thời tiết cực đoan có thể xảy ra vào chu trình đánh giá, lập kế hoạch, thực hiện và cải tiến liên tục của họ. Lượng khí thải carbon của các trang trại cà phê được chứng nhận giảm đi thông qua việc sử dụng hóa chất nông nghiệp tối ưu hóa, bảo vệ rừng và các hệ sinh thái có giá trị bảo tồn cao khác, lưu trữ carbon bởi cây cối và thực hành bảo tồn đất đai. Bằng cách cải thiện các thực hành nông nghiệp, hệ thống quản lý và kiến thức của người nông dân cà phê, các tiêu chuẩn SAN thực hiện ba trụ cột của CSA: tăng cường năng suất và thu nhập nông nghiệp một cách bền vững; thích nghi và xây dựng sự dai dẳng với biến đổi khí hậu; và giảm và/hoặc loại bỏ lượng khí thải nhà kính nếu có thể.

3.6 Tác động của biến đổi khí hậu của cà phê

Qua quá trình đo lường dấu chân carbon, chúng ta có thể xác định lượng khí thải nhà kính do tất cả các nguồn và quy trình liên quan đến hệ thống trồng cà phê gây ra, bao gồm tài nguyên tự nhiên, tiêu thụ năng lượng và các nguồn đầu vào quản lý như phân bón hoặc thuốc trừ sâu. Với thông tin này, chúng ta có thể đánh giá tiềm năng để giảm tác động của trang trại đến biến đổi khí hậu, thường thông qua việc sử dụng công nghệ hoặc thiết bị tiết kiệm năng lượng hơn hoặc điều chỉnh các thực hành nông nghiệp như ứng dụng phân bón sao cho phù hợp với yêu cầu sinh học của một địa điểm cụ thể (ví dụ, mức độ dinh dưỡng đất) hoặc thay đổi thời gian (ví dụ, ứng dụng phân bón để trùng với một số sự kiện sinh lý cụ thể hoặc trước khi mùa mưa bắt đầu).

Nói chung, mọi người đều đồng tình rằng ở mức trang trại, việc sử dụng phân bón, suy thoái và san phẳng các khu rừng lân cận để mở rộng diện tích trồng cà phê hơn nữa, và quản lý nước thải là nguồn gây ra lượng khí thải nhà kính lớn nhất. Nếu quá trình đo lường dấu chân carbon bao gồm toàn bộ chuỗi giá trị, một điểm nóng khí thải lớn khác được tìm thấy ở phần cuối của chuỗi – sử dụng năng lượng để chuẩn bị cà phê. Điều này làm nổi bật trách nhiệm của người tiêu dùng trong việc đóng góp của ngành cà phê vào biến đổi khí hậu.

Là một hệ thống dựa trên sinh khối gỗ, cà phê có tiềm năng lớn để thực sự giảm thiểu và thậm chí đảo ngược tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và trở thành một “bể carbon” (Noponen et al., 2013). Đặc biệt trong các hệ thống trồng cà phê dưới bóng mát, lượng carbon lớn có thể được tìm thấy trong sinh khối cây và trong đất. Bảo tồn và tăng cường những nguồn carbon này không chỉ quan trọng mà còn đóng góp vào việc ổn định việc thay đổi khí hậu và cũng có lợi cho khí hậu toàn cầu bằng cách tránh khí thải thông qua thay đổi sử dụng đất. Ngoài ra, còn có cơ hội để tăng cường bể carbon này bằng cách chuyển đổi các hệ thống trồng cà phê ít hoặc không có bóng mát thành các hệ thống có bóng mát, hoặc tăng cường các yếu tố sinh khối gỗ trên trang trại như hàng rào sống hoặc hàng rào chắn gió, thông qua các hệ thống dựa trên cây trồng phù hợp.

Các nhà khoa học và nông dân đồng ý rằng trồng cây bản địa tại các trang trại cà phê là một trong những hành động quan trọng nhất mà nông dân có thể thực hiện để xây dựng khả năng chống chịu trước biến đổi khí hậu. Cây cối còn mang lại nhiều lợi ích khác như che chở cho cà phê khỏi các tác nhân thời tiết; cung cấp trái cây, thức ăn gia súc và củi, đồng thời làm giàu đất và duy trì độ ẩm cho đất. Một tán cây cà phê giúp tạo ra vi khí hậu ổn định, có thể cải thiện chất lượng và năng suất cây trồng. Dự án PUR, một tổ chức phi chính phủ, giúp nông dân trồng cây giống các loài bản địa thích hợp và trồng chúng khắp trang trại của họ. Ở đây, một người cha và con gái trồng cây cho tương lai.

Với hơn 10 triệu ha hệ thống sản xuất cà phê trên toàn cầu, rõ ràng quản lý tốt ở mức trang trại và trên toàn ngành có thể có tác động lớn đối với khí hậu cũng như đối với nhiều sinh kế phụ thuộc vào nó.

4. Kiểm soát sinh học các loài sâu bệnh trên cà phê

Việc sử dụng phương pháp kiểm soát sinh học để kiểm soát sâu bệnh trên các trang trại cà phê. Nó cũng nhấn mạnh về sự quan trọng của việc tận dụng đa dạng sinh học trong việc kiểm soát sâu bệnh và cung cấp thu nhập bổ sung cho người nông dân.

Sử dụng các sản phẩm nấm để kiểm soát bệnh và sâu bệnh trong môi trường kiểm soát và trường hợp sử dụng các loại nấm cụ thể như Trichoderma harzianum, Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, Paecilomyces lilacinus và Mycorrhizae để kiểm soát các bệnh như Damping Off (Rhizoctonia solani), nematodes (Meloidogyne spp.), và Iron Spot (Cercospora coffeicola). Các phương pháp kiểm soát sâu bệnh và bệnh tật này đã được chứng minh là hiệu quả trong việc kiểm soát các vấn đề phổ biến như bọ rệp đỏ (Oligonychus coffeae), mỏ mầm cà phê (Leucoptera coffeellum), vảy lá và sâu khoan thân.

Ngoài ra, việc sử dụng chủng nấm Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin để kiểm soát sâu bệnh CBB (Hypothenemus hampei), một loại sâu gây thiệt hại lớn cho ngành cà phê. Các phương pháp cải tiến đã được đề xuất để làm cho nấm này trở nên hiệu quả và cạnh tranh hơn so với việc sử dụng phun hóa chất, bao gồm việc kết hợp các chủng nấm có độc tính cao với tỷ lệ tử vong cao trong điều kiện phòng thí nghiệm và trường hợp sử dụng sản phẩm nấm trên quả cà phê trên mặt đất, gây giảm 75% tỷ lệ bị nhiễm khuẩn của quả trên cây bằng cách giết chết người lớn và giảm số trứng đẻ, ảnh hưởng đến các thế hệ tiếp theo của CBB, cũng như việc kết hợp Beauveria bassiana và/hoặc Metarhizium anisopliae với chiết xuất từ các loại cây như tỏi (Allinum sativum), ớt (Capsicum sp.), và cây ngải cứu (Artemisia spp.) có khả năng đẩy lùi CBB, khiến CBB rời nơi trú ẩn và tăng cường sự tiếp xúc và sự dễ tổn thương với các tác nhân kiểm soát sinh học, làm tăng tỷ lệ tử vong của CBB lên đến 87%.

Các loài ký sinh trùng châu Phi như Prorops nasuta và Cephalonomia stephanoderis đã được thả và tạo ra các quần thể hoang dã ổn định ở các quốc gia khác nhau ở châu Mỹ (Maldonado và Benavides, 2007). Một loài khác, Phymastichus coffea, đã được thử nghiệm dưới điều kiện phòng thí nghiệm và trường (Jaramillo et al., 2002; Aristizabal et al., 2004) và là ứng cử viên triển vọng để giảm số lượng CBB một cách hiệu quả. Một hệ thống nuôi trùng khổng lồ chuẩn hóa cho CBB (Portilla, 1999) đã được phát triển để cho phép sản xuất hiệu quả hơn hàng triệu ký sinh trùng.

Một số loài côn trùng săn mồi bản địa trong các khu vực bị xâm nhập bởi CBB đang thích nghi để săn mồi. Một số loài săn mồi đã được xác định trong tự nhiên (Vera et al., 2007), và ba loài có tiềm năng cao nhất cho phương pháp kiểm soát sinh học bổ sung: Cathartus spp., Ahasverus spp., và Crematogaster spp. Hai loài đầu tiên có thể được nuôi trên ngô khô và có thể sản xuất tại cấp độ trang trại. Loài kiến Crematogaster cần nghiên cứu thêm để xác định các loài nhỏ có thể tiếp cận CBB bên trong quả cà phê, chứng minh khả năng săn mồi của chúng, và đảm bảo rằng loài này sẽ không đẩy các loài côn trùng có ích khác. Trong tất cả các trường hợp, việc sử dụng ký sinh trùng có ký sinh trùng chủ đích được khuyến nghị hơn so với các loài săn mồi tổng quát để tránh hoặc giảm thiểu các tác động không mong muốn.

Kiểm soát sinh học các loài sâu bệnh trên cà phê

Trong một phương pháp nông nghiệp sinh thái, các loại cây như Nicotiana tabacum và Lantana camara đã được xác định là chất đuổi trừ CBB, và Emilia sonchifolia là chất hấp dẫn (Castro et al., 2015). Các thí nghiệm trên cánh đồng đang được tiến hành để kiểm tra việc sử dụng các loại cây này kết hợp với các chiến lược khác để kiểm soát sâu bệnh này. Ngoài việc nghiên cứu thêm, các phát triển chính khác cũng rất quan trọng đối với sự thành công liên tục của việc kiểm soát sinh học sâu bệnh trong trồng cà phê, bao gồm công nghệ công thức tốt hơn (bao gồm khả năng chống UV và kháng khô), tuổi thọ kệ, triển khai các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng, và sản xuất hiệu quả chi phí và giá cả cạnh tranh của các phương pháp kiểm soát sinh học so với các phương pháp hóa học truyền thống.

Việc tăng cường nhận thức và hiểu biết giữa người nông dân về cách áp dụng và những gì có thể mong đợi từ các biện pháp kiểm soát sinh học đã giúp rất nhiều trong việc phổ biến thực tế của phương pháp thay thế này so với việc sử dụng hóa chất tổng hợp không thể tránh khỏi trước đây trong sản xuất cà phê (Hình 4.5).